JPS63302337A - 密封容器内圧検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はびん詰、缶詰類などの密封容器の内圧力を非破
壊で検査を行う為の装置に関し、殊に段ボール紙箱に納
められた缶を箱を開かずに外部から検査可能な装置の改
良に関するものである。

（従来技術） 飲食品の缶詰類は、炭酸飲料など特殊な場合の外は、一
般に内容品の保存期間を長くする為に、ゲージ圧３０ａ
ｎｌ１ｇ程度の減圧状態で充填されるが、容器にピンホ
ールによる漏洩がある場合は外気の流入によって、ある
いは内容品の変改による炭酸ガスや水素ガスの発生によ
って減圧の低下あるいは正圧力にまで加圧されたいわゆ
る膨張缶になることがある。

従って正常な減圧缶では、缶蓋の面が凹面状に、不良品
では平面ないしは凸面状となる。

このような不良缶の変形を自動的に検出するため、缶蓋
の凹凸程度を電磁コイルのインダクタンス変化として測
定する方法は、従来から単一の缶がコンベヤ上を搬送さ
れる過程で検査する方法が種々実用化されてきた。

段ボール箱は電気的に絶縁体で且つ磁気的に非磁性体で
あるから、電磁気的には何も無いに等しいので、段ボー
ル箱に詰められた複数の缶の検査も可能であり、これを
実現するための方法と装置は本発明者等によって開発さ
れ、特公昭５９−２５１７０号公報に開示されている。

これらの検査方法の原理は第１図に見るように、コンベ
ヤ１で直立搬送される缶２の蓋面２ａの直近定位置に配
置された渦電流式距離計３により、蓋面までの距離を複
数点で測定し、蓋面中心Ｂに於ける距離をｂ、それより
互いに逆方向に一定間隔離れたＡ、Ｃ点に於ける距離を
ａ、ｃとするとき、蓋面の凹凸度合りを演算処理装置４
におけるｈ　＝　ｂ　−（ａ　＋　ｃ　）　／　２なる
計算によって求め、ｈが大きい程減圧が大きいのでこれ
を良品と判定し、ｈが小さいものを不良品と判定して、
次の仕合は工程への出力信号ｄを発している。

（この発明が解決しようとする問題点）前記測定点Ａ、
Ｂ、Ｃは幾何学的な点ではなく、ある広がりを持った領
域であり、これに対応する距離ａ、ｂ、ｃはこの領域の
平均的な値となる。

それはセンサ３にある程度の大きさが有り、ｆｌつセン
サ３の発する磁力線は距離と共に広がる性質を有するこ
とによる。

従って距離ａ、ｂ及びＣには缶胴と蓋との巻締部２ｂ、
２ｂ’の凸出部が加算的に影響しており、センサ３の出
力信号ｅはコンベヤー１の進行と共に第２図（１）に示
す通り、巻締部２ｂ、２ｂ’は広い幅を持ってなだらか
に凸出したものとなる。

更に缶を段ボール箱に整列収納した場合は隣合う缶の巻
締部が互いに接しており、センサ出力ｅは第２図（ＩＩ
Ｉ）に示す通り巻締部の凸出は約２倍の高さとなる。従
って算出される凹凸度合りは隣合う缶の存在によって見
かけ上大きな値を示す事となる。

さて、段ボール箱に収納した缶を１箱の蓋を糊付閉止し
たま＼でコンベヤー上で、箱外部から缶蓋の凹凸度合で
缶内圧力検査を行なう場合、箱内缶列の内、コンベヤー
進行方向の最前列及び最後列の缶は隣合う缶が片側にし
か無い、従ってセンサ出力ｅは第２図（ＩＩ）に示す通
り、一方の巻締部の凸出のみが拡がり、中程の列の多数
の缶に比べ、最前列及び最後列の缶ではｈの値が少なめ
に測定され、正常な良品を不良品と誤判別して排斥して
しまう不都合があった。

また、段ボール箱の構造は、第３図に示すように、飲料
缶を５行、６列の合計３０缶を収納する場合、横方行か
ら折り込んだ糊代となる内側フラップ７が箱寸法よりも
短いので、両側端の行はゆるみ無く収納されるが、中程
の行では前後に段ボール紙１枚分の厚みだけのゆるみ８
，８″が有り。

缶列が乱れ、隣合う缶との距離が最大５ｍｍ程になり得
る。

隣合う缶との距離が大きくなるにつれ、第４図に示すよ
うに、検出される巻締部の凸出が次第に低くなり、隣合
う缶が無い場合に近い形となり。

ますます誤判別し易くなる。

更に、経済的なコスト低減の要求から、より軽量の段ボ
ール紙を用いる傾向に有り１箱は更に変形し易くなって
誤排斥の多発で作業性を損ねるばかりか、検査装置の不
信感の増大を招く恐れがある。

本発明の目的は、この様な不都合を解消し、誤排斥の少
ない密封容器の内圧検査を得ようとするものである。

本発明の他の目的は１段ボール箱の紙質をより低級なも
のを用いても前記目的と同様、誤排斥の少ない装置を得
ようとするものである。

（問題を解決するための手段） この発明の密封容器内圧検査方法は、函詰された缶詰缶
等の密封容器を函外から、電磁センサーにより密封容器
蓋の中心部とそれから一定間隔離れた２点との３点で容
器蓋の位置測定を行い、上記離れた２点の平均位置と中
心位置との差によって蓋面の凹凸度合を測定判断する方
法において、函の周辺に配置された缶に対する上記離れ
た２点の平均位置と中心位置との差の測定値に、該測定
値を一定範囲で大きくするように補正値を加え。

算出された凹凸度合の最大値又は最小値によって良否を
判別するようにしたことを特徴とする。

この方法を実施するための密封容器内圧検査装置は、函
詰された密封容器を搬送する榮送装置の直近定位置に配
置され、函の先端の検出信号によって得られる測定開始
信号によって一定の間隔で密封容器の蓋の位置を検出す
る位置センサーと。

該センサーから順次入力される位置情報を一時記憶する
レジスタと、このレジスタから読出された一組の測定値
から凹凸度合を算出する演算回路と。

先頭缶および末尾缶に加算する値を設定する数値設定器
と、上記函の先端の検出信号によって先頭缶および末尾
缶にのみ上記算出された出方に上記数値設定器の出力を
加算する加算回路と、逐次入力される凹凸度合値を基準
値と比較する比較回路を備えている。

（作用） 隣り合う缶の有無により、缶内圧力と検出される見掛は
上の蓋面凹凸度合りの相関関係を第５図に示す。同図に
於いて曲線ａは両側に隣合う缶がある場合、ｂは片側に
のみ缶□がある場合、Ｃは隣合う缶がない場合を示す。

横軸は缶内圧力を水銀柱の高さで表わし、縦軸はｈの値
をセンサ出力電圧であるＩＩＩｖで表示しである。

同図で明らかな様に曲線ａ、ｂ、ｃは縦軸方向に２０ｍ
Ｖづつ平行移動したものとなっている。従って、箱内缶
列の最前列及び最後列の缶に対するｈの検出値に２０〜
４０ｍＶの適当な補正を加算することにより、箱内全缶
に対して誤判別の少ない検査が可能となる。

（実施例） 本発明の実施例を第６図に示す。

一般に缶詰は多行、多列の配列で段ボール箱に収納され
るが、従来からの装置及び本発明の装置も各行ごとにセ
ンサ及び記憶装置を有し、演算処理部１判別、排斥の制
御部は共用されている。従って説明を簡単にする為、同
一の装置が箱内缶の行数だけ並列に動作していると考え
て差し支えなく、本実施例では１行６缶入りの箱を例に
取って説明する。

第６図に於いて、段ボール箱１０１に１行６缶の被検缶
Ｃ７〜Ｃ６が整列して収納され、コンベヤ１０２に乗っ
て矢印１０３の方向へ直進搬送される。コンベヤーの上
方、固定した距離に配置した渦電流式距離センサ１０４
は缶Ｃ１〜ＣＧまでの距離に相当する距離信号Ｓ、を、
増巾器１０５を経由して出力する。その信号波形は１ケ
目の缶Ｃ１に対して既に説明した第２図（ＩＩ）、２ケ
目Ｃ７から５ケ目の０５までは（■）、最後のＣＧに対
しては再び（ＩＩ）の波形を左右逆転したものが連続し
たものとなる。

一方、コンベヤ１０２の進行によって箱１０１の前端が
光電スイッチ１０６の光ビームを遮断すると、コンベヤ
駆動軸に取付けられたパルス発信機１０７から発せられ
るコンベヤ移動ｔｏ、５ｍごとのパルスをタイミング回
路１０８で受け、その内部で缶Ｃ１〜ＣＧに対して第１
図で述べた測定点Ａ、Ｂ、Ｃに対応する読み込み命令パ
ルスＳ２を発する。

この命令パルスＳ２を発生するタイミングは、箱１０１
の内寸法に対して中心のズレは無視し得るので、箱前端
からの距離で決めることができる。

アナログ、デジタル変換器１０９は読み込み命令パルス
Ｓ２に同期して距離信号Ｓ、をデジタル値に変換して記
憶装置１１０に読みこむ。記憶装置１１０は３ケの記憶
ユニットＭ１、Ｍ２、Ｍ３から成り、それぞれ第１図に
於ける距離ａ、ｂ、ｃ、の値を記憶する。

１ケ目の缶Ｃ１に対するａ、ｂ、ｃが読み込まれ、この
Ｃ値の読込み終了と同時にタイミング回路１０８から発
せられる読出し命令信号Ｓ、にょ、　って１次に来る２
ケ目の缶の距離を読み込むまでの間に１ケ目の缶Ｃ１に
対するｈ値の演算が行なわれる。

命令信号Ｓ３によって記憶ユニットＭ１．　Ｍ２、Ｍ３
の記憶内容が読出され、演算ブロック１１１に与えられ
る。同ブロック内の加算器１１２で（ａ　＋　ｃ　）の
計算を行い、次に割算器１１３で（ａ＋ｃ）／２となり
、減算器１１４でｂ　−（ａ十ｃ）／２となって、ｈ値
を示す出力信号Ｓ４を得る。

こメまでの動作は従来装置と同じである。次に本発明の
缶Ｃ１、缶Ｃｒ、に対する補１Ｆ値の加算について説明
する。補正値加算ブロック１１５内には先頭の缶Ｃ１又
は末尾の缶Ｃ６であるかを判断する為のサイクリックカ
ウンタ１１６を設け、読出し信号Ｓ３を計数し、１ケ目
と６ケ目のパルスに対して出力Ｓ９を得、これをゲート
１１７の開（閉信号とする。

補正値設定器１１８はデジタルスイッチ式の数値設定器
であり、その出力はゲート１１７に接続されており、先
頭の缶Ｃ１に対するゲート開閉信号Ｓ、によってゲート
１１７が開かれ補正信号Ｓ、。

を得る。

缶蓋凹凸度合りに相当する信号Ｓ４と補正信号Ｓ６は第
２の加算器１１９で加算され、補正された凹凸度合信号
としてＳ７を得る。

次に来る２ケ目の缶Ｃ２からＣ９までの缶に対してはゲ
ート開閉信号Ｓ、が発せられないので、補正値は加えら
れず出力信号Ｓ７は信号Ｓ４がそのまま素通りしたもの
となって、従来装置と全く同じ動作をする。

最後に末尾の缶Ｃ６に対する読出しが終了すると、カウ
ンタ１１６は再びゲート開閉信号Ｓ、を発し、前述の缶
Ｃ１に対すると同様に補正値加算ブロック１１５が動作
して補正値を加える。

尚、これらの演算処理は１０ビツトのデジタル値で行な
われ、論理集積回路素子で捕成したが同様の事をマイク
ロコンピュータを用いプログラムによって行なう事が出
きるのはもち論である。

判別レベル設定器１２０に手動設定した値Ｓｌｌと凹凸
度合信号Ｓ７を信号比較器１２１で比較判別し、Ｓ７〈
Ｓｌｌの条件で不良信号を発し、これをリジェクトメモ
リー１２２に１時記憶する。

段ボール箱１０１の後端を光電スイッチ１０６で検出す
ると、タイミング回路１０８からケース後端信号Ｓ、が
発せられ、ゲート１２３を開いて不良信号は遅延回路１
２４でコンベヤの動きと同期を取った後電力増巾器１２
５で増巾され、俳斥装（４を駆動する信号Ｓ１゜を発し
て１箱分の良否検査を終了する。

（発明の効果） 缶の直径５３＋＋ｗｎ、内容量２５０グラム入りの果汁
飲料缶を５行、６列の３０缶を段ボール箱に整列収納し
、すべての缶が内圧力２８〜３４ｃｍＨｇゲージ圧の圧
にある正常製品であるものを３００箱用意した。これを
従来通りの補正加算なしの場合と、前端、後端の缶の検
出値に補正値として２０ｍＶを加算した場合のｈ値の分
布をそれぞれ第７図の（ａ）及び（ｂ）に示す。

図の横軸Ｃ１〜Ｃ６はそれぞれ最前列から最後列までの
部列を示し、縦軸りは既述の缶蓋面の凹凸度合を示す。

ｈ＝１５０の破線は良否判別レベルを示し、これ以下の
値を不良品と判別して排斥する。この値はゲージ圧１０
ａｌＨｇの低真空缶に相当する。

同図（ａ）に於て、Ｃ１及びＣ５の平均値は他のＣ２〜
ＯＳに比べｈ値が１５〜２０低く、１５０を下廻って不
良と誤判別されたものが１６箱あった。

０２〜Ｃ９では誤判別は無かった。

次に本発明の補正値２０ｍＶをＣ０及びＣ６に加えた場
合は（ｂ）に見る通りＣ１〜ＣＧの全部列がほぼ同じ平
均値を示し、誤判別はＣ５に於て、わずか２箱となった
。

ところで、ピンホール等で完全に缶内圧がＯ（１）Ｉｔ
ｇとなったもの、あるいは変改によるガス発生で正圧膨
張となった不良品ではｈ値が１２０＋ｎＶ以下となるの
で、これを正常晶として合格させてしまう誤判別の危険
は認められなかった。

次にこれを実ラインに用いた場合の検証データを表１に
示す。

表１　　補正値加算の効果 段ボール　補正値　テスト筒数　良品　　率紙質　　　
　　　　　　　　　排斥数 １８０ｇ／Ｍ”　　　０　　１３．４９１　　６８９　
　５．２％２０１２．０１２　　　５７　　０−４７％
１５０ｇ／Ｍ２２０　　６．９７１　　　５２　　０．
７５％段ボール箱の紙質は従来から用いられて来たもの
で、平方メートル当り１８０グラムのものと、より安価
な１５０グラムのものについても比較したが、いずれに
ついても上記表で明らかな通り、良品の誤排斥は１０分
の１以下となり、排斥品の再検査の手間が大巾に減少し
た。

更に安価な段ボール箱を用いても、ぼり同程度の誤排斥
率であり、経済的効果は極めて大きなものとなる事が確
認された。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の検査方法の原理説明図、第２図は缶
蓋の検出プロフィルの説明図、第３図は函詰めされた缶
の状態の説明図、第４図は隣合う缶との距離の変化に伴
う検出プロフィルの変化の説明図、第５図は隣合う缶の
有無による検出出力の差を示すグラフ、第６図はこの発
明に用いられる検出装置の１実施例を示すブロック図、
第７図はこの発明装置と従来装置との出力の比較図であ
る。 １：コンベヤ　　２：缶　　３：渦電流式距離計７：段
ボール箱の内側フラップ　　８：ゆるみ１０１：段ボー
ル箱　　１０２：コンベヤ１０４：渦電流式距離センサ １０５．１２５：増巾器　１０６：光電スイッチ１０７
　ニハルス発信機　１０８：タイミング回路１ｏ９：ア
ナログ、デジタル変換器 １　］−０：記憶装置　　１１１：演算ブロック１１２
．１１９：加算器　　１１３：割算器１１４：減算器　
　１１５：補正値加算ブロック１１６：サイクリックカ
ウンタ １１７．１２３；ゲー１−　１１８：補正値設定器１２
０：判別レベル設定器　１２１：信号比較器１２２：リ
ジェクトメモリー　１２４：遅延回路第１図 第４図 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）函詰された密封容器を函外から、電磁センサーによ
   り密封容器蓋の中心部とそれから一定間隔離れた２点と
   の３点で容器蓋の位置測定を行い、上記離れた２点の平
   均位置と中心位置との差によって蓋面の凹凸度合を測定
   判断する方法において、函の周辺に配置された缶に対す
   る上記離れた２点の平均位置と中心位置との差の測定値
   に、該測定値を一定範囲で大きくするように補正値を加
   え、算出された凹凸度合の最大値又は最小値によって良
   否を判別するようにしたことを特徴とする密封容器内圧
   検査方法 ２）函詰された密封容器を搬送する搬送装置の直近定位
   置に配置され、函の先端の検出信号によって得られる測
   定開始信号によって一定の間隔で密封容器の蓋の位置を
   検出する位置センサーと、該センサーから順次入力され
   る位置情報を一時記憶するレジスタと、このレジスタか
   ら読出された一組の測定値から凹凸度合を算出する演算
   回路と、先頭缶および末尾缶に加算する値を設定する数
   値設定器と、上記函の先端の検出信号によって先頭缶お
   よび末尾缶にのみ上記算出された出力に上記数値設定器
   の出力を加算する加算回路と、逐次入力される凹凸度合
   値を基準値と比較する比較回路を備えていることを特徴
   とする密封容器内圧検査装置